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Primeros Resultados del Observatorio Pierre Auger Adrián C. Rovero IAFE

Primeros Resultados del Observatorio Pierre Auger Adrián C. Rovero IAFE. AAA 2005 - La Plata. Objetivos Científicos: Rayos cósmicos de ultra alta energía. Determinar el espectro por encima de 10 19 eV: en particular determinar la existencia o no del corte GZK (~ 10 20 eV).

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Primeros Resultados del Observatorio Pierre Auger Adrián C. Rovero IAFE

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Presentation Transcript

  1. Primeros Resultados del Observatorio Pierre Auger Adrián C. Rovero IAFE AAA 2005 - La Plata

  2. Objetivos Científicos: Rayos cósmicos de ultra alta energía Determinar el espectro por encima de 1019 eV: en particular determinar la existencia o no del corte GZK (~ 1020 eV). Distribución de direcciones de arribo: fuentes puntuales o isotropía Composición: núcleos pesados o livianos, fotones, neutrinos, partículas exóticas.

  3. Observatorio: diseño híbrido (....único en plaza) Detector de Superficie (DS o Array) Detector de Fluorescencia (DF) • deteminación calorimétrica de la energía, dada por el DF, que permite calibrar el Array. • los parámetros sensibles al tipo de rayo primario que aportan ambos detectores se complementan. • Dos técnicas de detección del mismo fenómeno permite entender los sistemáticos. • Aumento de la resolución angular. DF DS

  4. Observatorio en Malargüe: Plan Detector de Superficie 1600 detectores de partículas 1.5 km de separación 3000 km2 Detector de Fluorescencia 4 “ojos” 6 telescopios por ojo 24 telescopios en total

  5. Observatorio en Malargüe: Estado Actual 900 detectores de partículas 3 ojos completos y uno en construcción

  6. Cumulative number of events July 04 January 04 January 05 Datos colectados: Período: 1/1/2004 5/6/2005 Angulos: 0 - 60º Exposición: 1750 km2 sr yr (~ AGASA) Eventos del DS: ~ 180.000 Eventos híbridos: ~ 18.000

  7. Mapa de eventos SD (1/1/04 - 6/6/05) Coordenadas Galácticas

  8. Resolución angular: <2.2o E <3.1018 eV SD: <1.7o 3.1018< E <1019 eV <1.5o E >1019 eV Híbridos: 0.6o Varios Análisis (ICRC 2005): 1) Centro Galáctico: AGASA y SUGAR 2) Fuentes puntuales 3) Fracción de fotónes primarios 4) Espectro y determinación de energías 5) Algunos eventos muy energéticos

  9. 1) Centro Galáctico: AGASA y SUGAR AGASA (Japón): 4.5  (1999) resolución: círculo de 20o energía: 1 - 2.5 EeV SUGAR (Australia): 2.9  (2001) resolución: círculo de 5.5o energía: 0.8 - 3.2 EeV

  10. 1) Centro Galáctico: datos Auger-SD Análisis tipo AGASA, SUGAR y Auger: Compatibles con isotropía Fondo datos SD Resolución Auger (1.5o) Resolución SUGAR (5.5o) Resolución AGASA (20o)

  11. 2) Fuentes puntuales (blind search): datos Auger-SD Dos rangos de energía y dos ventanas angulares:Compatibles con isotropía

  12. 16 eventos con E>1019 eV Para cada evento se realizan simulaciones y se calcula la probabilidad de que sea un fotón 3) Fracción de fotónes primarios: datos Auger-Híbrido Los modelos de No Aceleración (“top-down”) predicen existencia de fotones primarios:

  13. 3) Fracción de fotónes primarios: datos Auger-Híbrido cota: NO PUEDE HABER MAS QUE 26% DE FOTONES PRIMARIOS

  14. Energía del DF para cada S1000 Array: S1000 proporcional a la energía Log (E/EeV) 10EeV 1 EeV Log S1000 4) Espectro y determinación de energías: Flujo determinado con datos del Detector de Superficie: mayor cobertura Energía basada en el Detector de Fluorescencia: menos dependiente de modelos. Conversión de energía a partir de eventos híbridos:

  15. DE/E~50% DE/E~30% 20 eventos de E>~40 EeV 4) Espectro y determinación de energías: Primera estimación

  16. 4) Espectro y determinación de energías: 1) M. Takeda et al. Astroparticle Physics 19, 447 (2003) 2) R.U. Abbasi et al. Phys Lett B (to be published)

  17. <100 EeV (1020 eV) 5) Algunos eventos muy energéticos: Los 10 eventos más energéticos:

  18. 5) Algunos eventos muy energéticos: Agosto 2005 primer evento triocular-híbrido E ~ 5.1019 eV

  19. VICTIMARIO: prófugo VICTIMA: tanque del mejor evento de Auger Detectado por Coihueco E > 150 EeV !! ARMA: taladro Por qué no lo detectó Los Leones ? Es híbrido !! 5) Algunos eventos muy energéticos: 18 de abril, 2004 ...lo que pudo ser !! Quién perforó ese tanque para vaciarlo de agua ?? !! Ese tanque estaba siendo VACIADO para probar señal vs nivel de agua. !!

  20. Conclusiones: • Más del 50% del Observatorio está terminado. • Con el 25% de la exposición correspondiente a 1 año: • Se definió una estrategia de análisis para obtener el primer espectro independiente de modelos. • Primeros estudios sobre fuentes puntuales. • Primeros estudios sobre anisotropias. • Primer cota al flujo de fotones primarios. • Falta: • mejorar estadística. • entender mejor algunos sistemáticos. • Estudiar eventos con ángulos cenitales > 60º (tipo neutrino).

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